地球上綿延6000萬公里的電力線路是現(xiàn)代社會正常運轉的基石。然而,長期以來,對這一關鍵基礎設施的巡檢工作卻很大程度上停留在依靠人力、目視檢查的傳統(tǒng)模式。在氣候變化日益加劇、極端天氣頻發(fā)的背景下,這種低效的巡檢方式已難以滿足保障電力穩(wěn)定供應的需求。令人矚目的是,波羅的海小國愛沙尼亞率先實現(xiàn)了電力巡檢的全面革新,成為全球唯一一個100%采用無人機巡檢配電網(wǎng)絡的國家。這一成就的背后,是愛沙尼亞最大的配電網(wǎng)絡運營商Elektrilevi與一家快速成長的本土無人機巡檢服務及平臺提供商Hepta Airborne的成功合作。
傳統(tǒng)巡檢面臨挑戰(zhàn),氣候變化加劇需求: Elektrilevi肩負著保障全國93%配電線路基礎設施不間斷運行的重任。然而,愛沙尼亞多沼澤、河流和森林的地形給傳統(tǒng)的線路巡檢員帶來了巨大的挑戰(zhàn)。惡劣的自然環(huán)境不僅增加了巡檢難度,也帶來了安全隱患,甚至曾發(fā)生過巡檢員遭遇棕熊的驚險事件。更令人擔憂的是,氣候變化正日益加劇對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的威脅。2020年,一場“五十年一遇”的風暴曾導致整個城鎮(zhèn)斷電和汽油短缺,而未來此類極端天氣事件的發(fā)生頻率可能會大幅增加。面對日益嚴峻的挑戰(zhàn),Elektrilevi迫切需要一種更高效、更可靠的巡檢方案,以確保電網(wǎng)的穩(wěn)定運行,降低運營風險。
前瞻性合作,無人機巡檢初顯成效: 早在2017年,Elektrilevi就展現(xiàn)出了極強的戰(zhàn)略前瞻性,與Hepta Airborne合作,在其部分電網(wǎng)上測試無人機巡檢技術。測試結果令人滿意,隨后合作范圍逐步擴大,其他電力運營商也開始采用Hepta的服務。如今,愛沙尼亞已經(jīng)實現(xiàn)了中壓線路100%由Hepta Airborne的無人機進行巡檢。這一變革性的舉措不僅大幅提高了缺陷檢測的數(shù)量,還將巡檢速度和成本降低了約三分之二。
無人機與人工智能的完美結合: Hepta Airborne的營銷經(jīng)理馬丁·漢森回憶起公司創(chuàng)立的初衷時表示:“我們的創(chuàng)始人和大部分員工都擁有電氣工程或航空領域的背景。我們深切理解電力巡檢員和網(wǎng)絡運營商日常面臨的困難,這促使我們開發(fā)出用于電力線路巡檢的高性能無人機。無人機能夠以更便捷、更高效的方式收集數(shù)據(jù),取代了巡檢員徒步穿越沼澤、濕地和茂密森林的艱辛工作。但在與Elektrilevi的合作過程中,我們很快意識到,無人機只是解決方案的一部分,市場上缺乏可靠的巡檢軟件來分析這些數(shù)據(jù)。為了幫助像Elektrilevi這樣的公司和電力巡檢員取得成功,我們決定自主開發(fā)所需的工具。由此,我們的巡檢平臺uBird應運而生,如今已成為三大洲眾多公司日常運營的重要組成部分。”
uBird平臺賦能,數(shù)據(jù)驅動智能巡檢: 馬丁·漢森進一步介紹道:“我們的無人機收集三種類型的數(shù)據(jù):高分辨率圖像,用于檢測最微小的缺陷;熱成像圖像,用于檢測過熱的元件;以及LiDAR點云,用于創(chuàng)建整條線路的3D圖像。uBird平臺能夠讓巡檢員快速、輕松地分析這些數(shù)據(jù),也可以通過應用機器學習算法進行智能分析。最終,uBird平臺能夠為網(wǎng)絡運營商提供詳細的、基于地圖的電力線路及其缺陷概覽。通過使用uBird,我們的客戶可以將巡檢周期縮短高達250%,同時節(jié)省高達50%的成本。”
快速響應故障,降低運營成本: 除了常規(guī)巡檢外,自2021年初以來,Elektrilevi開始使用Hepta的無人機進行風暴后的巡檢工作。這項舉措平均節(jié)省了約一半的故障響應時間。Elektrilevi資產(chǎn)管理主管兼董事會成員拉斯穆斯·阿爾馬斯強調(diào)了快速響應的重要性:“人們對電力供應穩(wěn)定性的期望越來越高,而風暴和其他惡劣天氣事件也在不斷增加。盡管法律允許我們在16小時內(nèi)修復故障,但人們期望我們能更快地完成這項工作。如果不能快速修復故障,我們需要支付賠償金,但更重要的是我們的聲譽。”
Hepta開發(fā)的無人機能夠在強風中飛行,這意味著它們可以在天氣好轉之前就開始工作。地形越復雜,節(jié)省的時間和成本就越多。Hepta還在芬蘭進行風暴后的巡檢工作,尤其是在島嶼上,傳統(tǒng)方式的巡檢非常困難。無人機巡檢可以直接從大陸進行,無需等待船只運輸,從而節(jié)省了時間,加快了維修速度。
全球需求激增,市場前景廣闊: 全球大部分電力基礎設施建于上世紀50年代,行業(yè)發(fā)展路徑依賴性強。雖然一些西歐國家(如法國和英國)更多地依賴地下電纜,但其他國家仍然使用架空線路,并且仍在不斷更新。因此,Hepta Airborne的業(yè)務正在積極擴張,目前已在德國、智利、尼日利亞和烏克蘭等多個國家進行電網(wǎng)巡檢工作。愛沙尼亞的成功經(jīng)驗表明,無人機技術在電力巡檢領域具有巨大的潛力,能夠顯著提高效率、降低成本、保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。隨著全球對電力穩(wěn)定性和可靠性要求的不斷提高,以及氣候變化帶來的挑戰(zhàn)日益嚴峻,預計未來無人機電力巡檢市場的需求將持續(xù)增長,為相關企業(yè)帶來廣闊的發(fā)展機遇。
總結: 愛沙尼亞通過與Hepta Airborne的合作,率先實現(xiàn)了電力巡檢的全面無人機化,為全球電力行業(yè)的數(shù)字化轉型樹立了標桿。這一創(chuàng)新模式不僅顯著提升了巡檢效率和質(zhì)量,還大幅降低了運營成本,并有效應對了氣候變化帶來的挑戰(zhàn)。隨著技術的不斷進步和應用范圍的擴大,無人機電力巡檢有望在全球范圍內(nèi)得到更廣泛的應用,為構建更安全、更可靠、更高效的電力網(wǎng)絡貢獻力量。
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